CCNA2.0笔记_OSPF v2

OSPF(开放最短路径优先)协议概述:

　- 链路状态路由协议
　- 无类路由协议
　- 要点：RouterID、区域ID
　- 触发更新 、以传播 LSA 代替路由表更新
　- 快速响应变更(比距离矢量路由协议快)
　- 邻居发现--使用Hello包发现邻居并简历相邻关系，通过组播地址发送给所有参与SPF计算的路由器
　　-组播地址:224.0.0.5、224.0.0.6
　- OSPF采用SPF算法计算到达目的的最短路径
　　    -链路(Link)：路由器接口
　　    -状态(State):描述接口以及其与邻居路由器之前的关系
　- 三张表:
　   　-邻居表　 　//show ip ospf neighbor
　　   -拓扑表　　//show ip ospf database
　　   -路由表　   //show ip route

OSPF Area:
　　-为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
　　　　区域0:主干区域
　　　　其他区域:正常区域；所有正常区域与主干区域直连 (也可以通过虚链路穿透)
　　-每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息

　　

OSPF Router-ID:
　　-Router-ID：用于在一个OSPF区域中唯一标识一台路由器
　　-OSPF Router-ID的设定可以通过手工配置的方式，或者通过自动选取的方式
　　-自动选取的机制是：若配置有loopback口，则选取最大的loopback口地址，若无,则选取活跃物理接口中IP地址最大的作为Router-ID

OSPF ProcessID(仅本地有效):
　　一、OSPF单进程
　　
　　-OSPF ProcessID，范围为1-65535，仅本地有效，用来在本地区分不同的OSPF进程
　　-上图意思是，对于R1而言，它并不关心它的直连OSPF邻居-R2使用的是什么OSPF进程号
　　-虽然OSPF ProcessID本地有效，但是仍然建议，除非有特殊需求，否则全网使用一致的OSPF进程ID，这将方便网络管理和维护

　　二、OSPF多进程
　　
　　-一台路由器可创建多个OSPF进程，使用OSPF ProcessID进行区分，不同的进程相互独立;
　　-上图R2使用OSPF进程20与R1建立邻居关系，使用OSPF进程30与R3建立OSPF邻居关系;
　　-这两个OSPF进程相互独立，R2通过OSPF进程20/10从R1/R3学习到的OSPF路由(严格的说，应该是LSA)，默认不会直接更新给R3/R1;
　　-R2这两个OSPF进程虽然彼此隔离，但是都可以为R2自身贡献路由，例如R1更新过来一条路由1.1.1.0，R3更新过来一条3.3.3.0，那么在R2的全局路由表里都是能看到这两条路由的。这两条路由不会互相灌进对方的OSPF进程（造成的直接结果是R1没有R3的路由，R3没有R1的路由），除非 -- 路由重发布;
　　-有一点要注意：如果R1及R3都向R2更新同一条路由。R2会根据COST来选，如果等价，R2会以"先到先得"的原则，谁的路由先过来，就优选谁;

//*什么情况下需要用到多OSPF进程呢？一般而言，一台路由器创建一个OSPF进程，可以实现网络的需求，但是在一些特殊的、复杂的环境当中，单一的OSPF进程可能无法满足要求，因此在一台路由器上创建多个OSPF进程，这样一来的直接好处是，这台路由器从原先的角色--OSPF interArea Router，变成了一台ASBR，它可以在进程之间重发布、可以过滤路由或LSA、可以操控路由、可以做基于route-map的策略、可以做路由汇总等等。

OSPF度量值(Metric):
　　-OSPF使用路径开销(Cost)作为度量值;默认情况下，该值的计算结果取决于接口的带宽
　　-在每一个运行OSPF的接口上，都维护者一个接口Cost
　　-接口Cost=100M/接口带宽,其中100M为OSPF的参考带宽
　　-路径开销是指到达目标的所有路径开销之和
　　

　　修改接口的Cost值

Router(config)#interface fa0/1
Router(config-if)#ip ospf cost number(取值范围1~65535)　　

//OSPF路由器在接口上使用cost值来决定最佳路径

　　配置loopback接口地址

//用于产生路由器的Router ID
Router(config)# interface loopback 0
Router(config-if)# ip address IP地址 掩码

　　开启OSPF路由进程

//本路由器的进程号，用于标识同一路由器上的多个OSPF进程（仅本地有效）
Router(config)# router ospf 进程号 

　　指定OSPF协议运行的接口和所在的区域

//宣告特定的网络到OSPF区域
Router(config-router)# network 网络号 反向掩码(通配符掩码)  area  区域号

　*通配符是一个用于决定哪些IP地址位该精确匹配（0代表精确匹配）哪些地址位被忽略的32位数值，通常用于处理访问控制列表(ACL)、OSPF和EIGRP等路由协议的网络通告。

OSPF建立邻居关系需满足条件:
　　-Area-id：两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，且属于同一个子网
　　-验证（Authentication OSPF）：同一区域路由器必须交换相同的验证密码，才能成为邻居
　　-Hello Interval和Dead Interval： OSPF协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器
　　-stub区域标记：两个路由器可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居

OSPF工作流程

　　

　　1、OSPF网络中,直连的路由器之间建立邻接关系(建立邻居表)
　　

　　2、OSPF将LSA泛洪到区域中的所有OSPF路由器，从而使这些路由器了解该OSPF网络内的链路状态信息，以创建 OSPF 链路状态数据库(建立拓扑表)
　　

　　3、使用 SPF 算法计算到每个目的地的最短距离，并将其置于路由表中(建立路由表) 
　　

宣告方式：
　　一、网段宣告

OSPF单区域配置命令:

 　　

　单区域存在的问题
　　LSA泛洪严重，OSPF路由器的负担很大
　　区域内部动荡会引起全网路由器的SPF计算
　　LSDB庞大，资源消耗过多，设备性能下降，影响数据转发
　　每台路由器都需要维护的路由表越来越大，单区域内路由无法汇总

OSPF多区域配置命令:
　　

　　R1

R1(config)#interface GigabitEthernet0/0
R1(config-if)#ip address 10.64.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#ip ospf cost 10
R1(config)#router ospf 9
R1(config-router)#network 10.64.0.0 0.0.0.255 area 0

　　R2

R2(config)#interface GigabitEthernet0/0
R2(config-if)#ip address 10.64.0.2 255.255.255.0
R2(config)#interface GigabitEthernet0/1
R2(config-if)#ip address 10.2.1.2 255.255.255.0
R2(config)#router ospf 8
R2(config-router)#network 10.64.0.0 0.0.0.255 area 0
R2(config-router)#network 10.2.1.0 0.0.0.255 area 1

　　R3

R3(config)#interface GigabitEthernet0/1
R3(config-if)#ip address 10.2.1.1 255.255.255.0
R3(config)#router ospf 5
R3(config-router)#network 10.2.1.0 0.0.0.255 area 1

　多区域的优点
　　减少了LSA洪泛的范围，有效地把拓扑变化控制在区域内，达到网络优化的目的
　　在区域边界可以做路由汇总，减小了路由表
　　充分利用OSPF特殊区域的特性，进一步减少LSA泛洪，从而优化路由
　　多区域提高了网络的扩展性，有利于组建大规模的网络

　　二、接口宣告

//查看邻居列表
Router#show ip ospf neighbor
//查看链路状态数据库
Router#show ip ospf database
//查看OSPF接口
Router#show ip ospf interface　　
//查看ospf路由条目
Router#show ip route ospf
//查看OSPF的配置
Router#show ip ospf
//查看当前路由协议
Router#show ip protocols
//查看到达网络192.168.1.0的路由信息
Router#show ip route 192.168.1.0